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Bregman 质心引导的交叉熵方法

机器学习 2025-07-02 v2 人工智能 系统与控制 系统与控制

摘要

交叉熵方法(CEM)是基于模型的强化学习(MBRL)中广泛采用的轨迹优化器,但其单峰采样策略常导致在多峰环境中出现过早收敛。本文提出 Bregman 质心引导的 CEM(BC\mathcal{BC}-EvoCEM),这是一种对集成 CEM 的轻量级增强方法,利用 Bregman 质心\textit{Bregman 质心} 进行原则性的信息聚合与多样性控制。\textbf{\mathcal{BC}-EvoCEM} 计算 CEM 工作节点间性能加权的 Bregman 质心,并通过在质心周围的信赖域内采样来更新贡献最小的节点。利用 Bregman 散度与指数族分布之间的对偶性,我们证明 \textbf{\mathcal{BC}-EvoCEM} 能以可忽略的开销无缝集成到标准 CEM 流程中。在合成基准测试、杂乱导航任务以及完整 MBRL 流程上的实验结果表明,\textbf{\mathcal{BC}-EvoCEM} 提升了收敛性和解的质量,为 CEM 提供了一种简单而有效的升级方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.02205,
  title  = {Bregman Centroid Guided Cross-Entropy Method},
  author = {Yuliang Gu and Hongpeng Cao and Marco Caccamo and Naira Hovakimyan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02205},
  year   = {2025}
}